Bahagian Pemesinan CNC: Panduan Jurutera Reka Bentuk Untuk Bahan, Toleransi dan Penggandingan Proses

Bahagian Pemesinan CNC: Panduan Jurutera Reka Bentuk untuk Bahan, Toleransi dan Penggandingan Proses

Maklum balas DFM anda baru sahaja kembali. Dinding 0.4mm pada lengan 6061-T6 - itu mengatakan kedai itu akan berbual dan kembali semula selepas ditanggalkan. Petak bual silinder ±0.01mm pada gerek? Boleh dicapai, tetapi tidak pada persediaan yang sama seperti profil OD melainkan anda mahu memakan kos pemasangan semula. Bunyi biasa?

KebanyakanBahagian pemesinan CNCkegagalan mengesan kembali kepada tiga keputusan yang sama yang dibuat terlalu awal dalam kitaran reka bentuk: bahan dikunci sebelum proses dipertimbangkan, toleransi yang disalin daripada lukisan sebelumnya tanpa semakan fungsi, dan andaian proses yang dibuat tanpa mengetahui sampul keupayaan sebenar mesin. Panduan ini berfungsi melalui ketiga-tiga - bukan daripada risalah jualan, tetapi daripada maklum balas DFM yang kami tulis setiap minggu.

Mengapa Pilihan Bahan Memacu Lebih Daripada Kos Sekadar

Naluri untuk spec 6061-T6 untuk segala-galanya aluminium adalah munasabah - ia murah, ia berfungsi dengan pantas dan setiap kedai memilikinya. Tetapi pada dinding nipisbahagian pemesinan cnc, bahagian pemesinan cnc aluminium geometri dinding nipis mencipta masalah khusus yang pemilihan bahan sahaja tidak dapat membetulkan: tegasan sisa.

Panas-gelek malah sesetengah stok plat membawa kecerunan tegasan dalaman. Apabila anda mengalih keluar bahan secara tidak simetri - memesin satu sisi dinding 0.5mm sebelum yang lain - anda melepaskan tekanan itu secara tidak sekata. Bahagian itu bergerak. Tidak kelihatan semasa pemotongan, tetapi boleh diukur semasa pemeriksaan: muka yang dibaca rata pada mesin membaca 0.03–0.08mm tunduk tiga puluh minit kemudian pada suhu bilik.

Dua pendekatan berfungsi. Mula-mula, nyatakan tekanan-plat yang dilepaskan atau-pra-regang (7075-T651 dan bukannya 7075-T6 jika kekuatan adalah pemacu; MIC-6 plat perkakas tuang untuk lekapan dan kurungan struktur di mana kerataan adalah kritikal). Kedua, urutan operasi: kasar hingga dalam 0.5mm dimensi akhir, biarkan bahagian itu berada - idealnya semalaman - kemudian selesaikan. Hantaran kedua itu, diambil pada kedalaman yang ringan, memotong bahan yang sudah dilonggarkan. Spring-back telah hilang kerana takungan tegasan telah dialirkan pada peringkat roughing.

Untukbahagian pemesinan cnc ketepatan untuk aeroangkasaaplikasi di mana kedua-dua kekuatan dan kestabilan dimensi penting, Ti-6Al-4V memperkenalkan set kekangannya sendiri. Kekonduksian terma rendah Titanium bermakna haba tertumpu pada hujung alat dan bukannya dipindahkan dengan cip. Itu mengubah segala-galanya tentang cara anda menulis proses:

Kelajuan pemotongan: 40–60 m/min untuk karbida tidak bersalut, sehingga 80 m/min dengan perkakas bersalut TiAlN-

Suapan setiap gigi: 0.05–0.12mm - kekal dalam tetingkap ini; gosokan yang terlalu ringan berbanding luka dan kerja-mengeraskan permukaan

Penyejuk:-tekanan tinggi melalui-spindle (minimum 70 bar) diarahkan pada zon pemotongan, bukan penyejuk banjir yang ditujukan pada bahagian badan

Hayat alat: selang perubahan yang agresif; alat yang haus pada titanium menghasilkan lebih banyak haba, tidak kurang

Menggantikan "penyejuk banjir dan perlahan" untuk parameter tersebut ialah cara kerja titanium berakhir dengan kerja-permukaan yang mengeras dan keluar-daripada-lubang toleransi.

Indeks kebolehmesinan berbanding 6061-T6=100%; angka toleransi mewakili nilai pengeluaran yang boleh dipercayai pada pusat pemesinan yang diselenggara dengan baik tanpa pengisaran.

Membina Belanjawan Toleransi Realistik untuk Bahagian Pemesinan CNC

Garis paling mahal pada sebut harga selalunya merupakan toleransi yang tidak akan diukur oleh sesiapa pun dalam bidang tersebut. Sebelum melepaskan lukisan, jalankan melaluitimbunan toleransi bahagian pemesinan cnc-.untuk setiap petak bual ketat: apakah fungsi pemasangan yang dilindunginya, dan apa yang berlaku di sempadan MMC/LMC?

Beberapa titik rujukan daripada data pemeriksaan kami:

Bahagian aluminium 100mm yang dipegang pada ±0.005mm pada diameter gerudi kritikal boleh dicapai tanpa mengisar - tetapi ia memerlukan pas penamat khusus, persekitaran pengukuran suhu-yang stabil (kami menggunakan 20 darjah ±0.5 darjah ), dan 100% pemeriksaan CMM. Masa kitaran meningkat kira-kira 40% berbanding serlahan ciri ±0.02mm pada ciri yang sama. Jika gerek itu dipadankan dengan galas yang mempunyai kelegaan diametral 0.015mm, butiran yang lebih ketat tidak berfungsi dan menambah kos sebenar.

Pengisaran memasuki gambar apabila anda memerlukan lebih baik daripada ±0.005mm pada bahagian yang dikeraskan, atau apabila Ra di bawah 0.1μm diperlukan untuk mengedap sesentuh atau permukaan pelekap optik. Pengisaran permukaan kami boleh menahan ±0.002mm dengan Ra 0.02μm - tetapi itu bukan nombor CNC lalai, ia sedang menyelesaikan operasi di atas CNC dan ia tergolong dalam lukisan hanya apabila aplikasi benar-benar menuntutnya.

Pohon keputusan praktikal:

±0.1mm atau lebih kasar: pemesinan standard, tiada pemeriksaan khas, lalai ISO 2768-m

±0.05mm hingga ±0.02mm: hantaran penamat terkawal, semakan CMM spot

±0.01mm hingga ±0.005mm: operasi penamat khusus, CMM penuh pada ciri kritikal, pengurusan suhu

±0.002mm: pengisaran atau lapping, pemeriksaan 100%, rancang untuk masa pendahuluan yang lebih lama

Satu serlahan ciri geometri yang patut diaudit secara khusus: habis pada ciri yang dihidupkan. Jumlah butiran habis 0.01mm pada aci OD berbanding dengan datum gerek adalah lebih ketat daripada kebanyakan waran kelegaan galas, dan ia memaksa kedai untuk mengisar selepas berpusing. Jika aplikasi anda bertolak ansur dengan 0.025mm, nyatakan - dan dapatkan bahagian yang jauh lebih pantas dan lebih murah.

Proses Gandingan: Memadankan Potongan dengan Ciri

Bukan semuabahagian pemesinan cnckerja terletak pada pusat pemesinan 5 paksi. Gandingan yang betul antara jenis ciri dan proses ialah perkara yang memisahkan kitaran 40 minit daripada kitaran 4 jam.

Poket dan kontur terbuka: Pengilangan paksi 3-merangkumi kebanyakan ciri prismatik. Soalan yang menentukan sama ada anda memerlukan 5-paksi bukan "adakah geometri kompleks?" - ialah "berapa banyak persediaan yang diperlukan oleh 3-paksi?" Bahagian dengan ciri pada lima muka yang memerlukan empat lekapan semula selalunya akan keluar lebih murah dan lebih tepat pada mesin 5 paksi dalam satu persediaan, kerana setiap lekapan semula memperkenalkan ralat pemindahan datum kecil yang terkompaun.

Aci langsing panjang: Membelok Swiss dengan sesendal pemandu ialah jawapan yang betul untuk apa-apa sahaja dengan panjang-hingga-diameter > 12:1. Pusingan standard membolehkan bar melepak tidak disokong melepasi chuck, dan pesongan di bawah daya pemotongan menjadikan kawalan konsentrik dan diameter tidak boleh dipercayai. Sendal dalam pusingan Switzerland menyokong bahan kerja dalam milimeter daripada zon potong - pesongan pada dasarnya hilang. Untukbahagian pemesinan cnc ketepatan untuk aeroangkasaseperti batang injap hidraulik dan pin sistem bahan api, pusingan Switzerland selalunya merupakan satu-satunya proses yang berdaya maju untuk mencapai ketumpuan ±0.003mm pada bahagian 150mm pada diameter 6mm.

Slot sempit dalam: Jika kedalaman slot-hingga-lebar melebihi 4:1, kilang hujung standard mula memesong dan berbual. Dua alternatif: pengilangan trochoidal jika slot terbuka pada kedua-dua hujungnya, atau pengilangan terjun jika anda mengeluarkan volum yang besar dan akses membenarkan. Crossover praktikal: trochoidal mengatasi pengilangan terjun apabila lebar slot kurang daripada 1.5× diameter pemotong; pengilangan terjun adalah lebih pantas untuk poket yang lebar dan dalam di mana kekangan utama adalah kadar penyingkiran bahan berbanding kualiti dinding. Tersalah membuat keputusan ini tidak selalu menghasilkan bahagian terbuang - ia menghasilkan bahagian yang lulus pemeriksaan tetapi berharga dua kali ganda daripada yang sepatutnya.

Di mana Ketepatan MID Sesuai Dengan Kitaran Reka Bentuk Anda

Kami menyemak fail STEP sebelum memetik. Itu bukan baris jualan - tetapi cara kami menangkap ciri yang akan menggandakan kos setiap-bahagian anda atau menolak penghantaran melepasi pencapaian program anda.

Bendera biasa daripada baris gilir DFM kami tahun ini: 0.2mm jejari sudut dalaman pada 15mm-poket dalam (memaksa kilang akhir 0.4mm berjalan pada-kelajuan tidak produktif), kedalaman benang pada 3× diameter nominal dalam 316L (risiko pecah ketik terbina dalam lukisan), dan {05mm0} keluaran dua hala secara global. muka kerana blok toleransi telah disalin daripada semakan sebelumnya.

Kami berlariPemesinan CNCmerentasi 5-paksi, pusingan Swiss, pusingan-kompaun kilang dan wayar EDM - semuanya di bawah satu bumbung, dengan pengurusan kualiti yang mematuhi ISO 13485 dan kebolehkesanan digital pada setiap operasi. Untukbahagian mesin CNC ketepatanyang menyentuh rantaian bekalan aeroangkasa, perubatan atau semikonduktor, kami menyediakan dokumentasi FAI dan laporan CMM penuh sebagai standard pada artikel pertama.

Jika anda berada di peringkat DFM, hantarkan fail STEP kepada kami. Kami akan mengembalikan laporan DFM bertulis dalam masa 24 jam - tiada komitmen diperlukan. Jika anda lebih jauh dan perlu bercakap melalui belanjawan toleransi atau pemilihan proses, kamipasukan kejuruteraan prosesadalah titik permulaan yang betul. Hubungi kami di bishenprecision.com untuk memulakan perbualan.

Soalan Lazim

Apakah jejari sudut yang harus saya nyatakan untuk mengelakkan operasi alat kecil yang mahal-?

Untuk kedalaman poket D, nyatakan jejari sudut dalaman minimum D/4 - dan jangan sekali-kali di bawah 0.5mm melainkan ciri didorong secara fungsi. Poket dalam-12mm memerlukan sekurang-kurangnya R3 untuk dipotong dengan alat yang berjalan pada kelajuan produktif dan bertahan dalam kerja. Apa-apa sahaja yang lebih ketat memaksa kilang akhir berdiameter kecil-: lebih perlahan, lebih pesongan, kebarangkalian pecah yang lebih tinggi. Jika geometri sudut tidak mempunyai fungsi mengawan, tingkatkan jejari dan simpan penjimatan masa kitaran.

Bolehkah anda memegang ±0.005mm pada bahagian aluminium 100mm tanpa mengisar?

Ya - pada ciri gerek atau OD, dengan urutan yang betul. Kami secara rutin memegang ±0.005mm pada lubang aluminium sehingga 100mm menggunakan pas membosankan kemasan khusus dalam persekitaran-suhu terkawal, diikuti dengan pengesahan CMM. Kekangan adalah haba: aluminium mengembang kira-kira 23μm setiap darjah setiap 100mm panjang, jadi jika lantai kedai adalah 5 darjah melebihi suhu rujukan 20 darjah dan bahagian tidak stabil sebelum pengukuran, nombor pemeriksaan adalah salah tanpa mengira seberapa baik mesin dipotong. Benarkan 30–60 minit penstabilan haba sebelum pengukuran akhir.

Bilakah tindanan toleransi bahagian pemesinan cnc-mewajarkan-menerima semula lukisan?

Apabila jumlah toleransi ciri individu merentas timbunan pemasangan melebihi kelegaan fungsi pada antara muka mengawan. Jalankan aritmetik-terburuk dahulu: jika semua ciri berada pada hadnya secara serentak, adakah pemasangan masih berfungsi? Jika jawapannya tidak, ketatkan toleransi yang paling banyak menyumbang kepada timbunan (biasanya ciri datum dan diameter mengawan utama). Jika jawapannya ya dengan margin, anda mungkin melebihi-toleransi - yang memerlukan wang tanpa fungsi membeli.

Kemasan permukaan apakah yang perlu saya nyatakan pada muka pengedap untuk alur cincin O-?

Ra 0.8μm ialah standard untuk muka pengedap cincin O statik-; Ra 0.4μm untuk pengedap dinamik. Kedua-duanya boleh dicapai dengan pas pengilangan kemasan terkawal - tanpa pengisaran diperlukan. Menentukan Ra 0.2μm atau lebih baik pada alur pengedap mendorong anda ke dalam wilayah pengisaran atau lapping dan meningkatkan kos dengan ketara. Jika panduan pemasangan pengilang O-cincin anda menyatakan keperluan penamat, gunakan nombor itu terus; jika tidak, Ra 0.8μm boleh dipertahankan untuk aplikasi statik.